黃土高原位于干旱半干旱地區(qū),生態(tài)脆弱,毀林開荒導(dǎo)致嚴(yán)重的土地退化及土壤碳損失。植被恢復(fù)是黃土高原地區(qū)解決土地退化的重要手段之一,同時(shí)具有巨大土壤碳匯潛力,然而目前還缺乏對(duì)該區(qū)域不同植被下剖面土壤碳和水分動(dòng)態(tài)變化特征的系統(tǒng)研究。本研究針對(duì)植被恢復(fù)后土壤剖面有機(jī)碳,無(wú)機(jī)碳和水分動(dòng)態(tài)變化特征的問題,以黃土高原紙坊溝小流域內(nèi)耕地、林地,灌木地和草地為研對(duì)象,采用穩(wěn)定碳同位素、原子吸收、選擇性提取等技術(shù),結(jié)合土壤有機(jī)碳、無(wú)機(jī)碳和土壤水分含量及其他土壤理化性質(zhì),闡明了不同類型植被恢復(fù)后土壤剖面碳和水分動(dòng)態(tài)變化時(shí)空特征。黃土高原地質(zhì)歷史時(shí)期氣候環(huán)境變化特征可以為當(dāng)前植被恢復(fù)提供依據(jù),以洛川黃土-古土壤序列為研究對(duì)象,研究土壤有機(jī)碳和無(wú)機(jī)碳穩(wěn)定碳同位素重建古環(huán)境矛盾的成因,從而為黃土高原選擇適宜的植被恢復(fù)方式提供科學(xué)依據(jù)。本研究取得的主要結(jié)果如下:(1)植物恢復(fù)顯著影響土壤剖面有機(jī)碳動(dòng)態(tài)變化林地和灌木地0-200厘米土層土壤有機(jī)碳含量顯著增加。土壤表層20厘米,林地和灌木地分別用30和20年實(shí)現(xiàn)新碳比例趕超老碳比例,低于同土層黃土高原平均水平(30年),而20厘米以下土層新碳比例均不超過老碳比例。深根...

【文章頁(yè)數(shù)】：128 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：博士

【文章目錄】：
摘要
abstract
第1章 緒論
    1.1 研究背景與意義
    1.2 國(guó)內(nèi)外研究進(jìn)展
        1.2.1 植被恢復(fù)與土壤有機(jī)碳
        1.2.2 植被恢復(fù)與土壤無(wú)機(jī)碳
        1.2.3 土壤有機(jī)碳與無(wú)機(jī)碳關(guān)系
        1.2.4 植被恢復(fù)與土壤水分
        1.2.5 土壤穩(wěn)定碳同位素重建古環(huán)境
    1.3 研究目標(biāo)與內(nèi)容
        1.3.1 研究目標(biāo)
        1.3.2 研究?jī)?nèi)容
    1.4 研究區(qū)概況
    1.5 技術(shù)路線
第2章 植物恢復(fù)后土壤剖面有機(jī)碳動(dòng)態(tài)變化特征
    2.1 研究方法
        2.1.1 實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)
        2.1.2 樣品采集和分析
        2.1.3 數(shù)據(jù)處理及統(tǒng)計(jì)分析
    2.2 結(jié)果分析
        2.2.1 土壤有機(jī)碳穩(wěn)定碳同位素值
        2.2.2 新碳和老碳比例
        2.2.3 新碳和老碳含量
    2.3 討論
        2.3.1 植物恢復(fù)后剖面土壤有機(jī)碳穩(wěn)定碳同位素值變化
        2.3.2 植被恢復(fù)后剖面新碳和老碳比例變化
        2.3.3 有機(jī)碳和新碳在表層土壤和深層土壤的累積
        2.3.4 植物恢復(fù)對(duì)表層和深層土壤老碳含量影響
    2.4 本章小結(jié)
第3章 植被恢復(fù)后土壤剖面無(wú)機(jī)碳動(dòng)態(tài)變化特征
    3.1 研究方法
        3.1.1 實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)
        3.1.2 樣品采集和分析
        3.1.3 數(shù)據(jù)處理及統(tǒng)計(jì)分析
    3.2 結(jié)果分析
        3.2.1 土壤無(wú)機(jī)碳Mn/Ca和Mg/Ca
        3.2.2 次生碳酸鹽比例
        3.2.3 土壤無(wú)機(jī)碳,原生碳酸鹽和次生碳酸鹽含量
        3.2.4 土壤水分,根系生物量和土壤pH
    3.3 討論
        3.3.1 植被恢復(fù)后土壤無(wú)機(jī)碳變化揭示大氣降塵和土壤pH對(duì)土壤無(wú)機(jī)碳影響
        3.3.2 植被恢復(fù)后次生碳酸鹽比例變化揭示大氣降塵對(duì)次生碳酸鹽形成的貢獻(xiàn)
        3.3.3 植被恢復(fù)后原生碳酸鹽和次生碳酸鹽形成和轉(zhuǎn)化
        3.3.4 植被恢復(fù)后土壤無(wú)機(jī)碳Mn/Ca和Mg/Ca
    3.4 本章小結(jié)
第4章 隨植被恢復(fù)年限土壤剖面碳和水分隨的變化特征
    4.1 研究方法
        4.1.1 實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)
        4.1.2 樣品采集和分析
        4.1.3 數(shù)據(jù)處理及統(tǒng)計(jì)分析
    4.2 結(jié)果分析
        4.2.1 有機(jī)碳含量
        4.2.2 土壤無(wú)機(jī)碳含量
        4.2.3 土壤水分
        4.2.4 土壤有機(jī)碳增加速率
        4.2.5 土壤有機(jī)碳和無(wú)機(jī)碳耦合關(guān)系
    4.3 討論
        4.3.1 植被恢復(fù)后土壤有機(jī)碳隨植被恢復(fù)年限變化
        4.3.2 植被恢復(fù)后土壤無(wú)機(jī)碳隨植被恢復(fù)年限變化
        4.3.3 植被恢復(fù)后土壤有機(jī)碳和無(wú)機(jī)碳耦合關(guān)系隨植被恢復(fù)年限變化
        4.3.4 植被恢復(fù)后土壤水分隨植被恢復(fù)年限變化
    4.4 本章小結(jié)
第5章 植被覆蓋下土壤無(wú)機(jī)碳中大氣源次生碳酸鹽貢獻(xiàn)
    5.1 研究方法
        5.1.1 實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)
        5.1.2 樣品采集和分析
        5.1.3 數(shù)據(jù)處理及統(tǒng)計(jì)分析
    5.2 結(jié)果分析
        5.2.1 有機(jī)碳和無(wú)機(jī)碳穩(wěn)定碳同位素及兩者差值,土壤無(wú)機(jī)碳Mn/Ca比
        5.2.2 次生碳酸鹽穩(wěn)定碳同位素穩(wěn)定碳同位素
        5.2.3 不同碳來(lái)源次生碳酸鹽比例
    5.3 討論
        5.3.1 大氣源次生碳酸鹽對(duì)土壤無(wú)機(jī)碳貢獻(xiàn)
        5.3.2 大氣源次生碳酸鹽形成
    5.4 本章小結(jié)
第6章 土壤有機(jī)碳和無(wú)機(jī)碳穩(wěn)定碳同位素重建生態(tài)環(huán)境
    6.1 研究方法
        6.1.1 實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)及數(shù)據(jù)搜集
        6.1.2 數(shù)據(jù)處理及統(tǒng)計(jì)分析
    6.2 結(jié)果分析
    6.3 討論
        6.3.1 基于土壤有機(jī)碳與無(wú)機(jī)碳穩(wěn)定碳同位素重建古生態(tài)環(huán)境存在矛盾
        6.3.2 原生碳酸鹽和大氣源次生碳酸鹽對(duì)土壤無(wú)機(jī)碳的貢獻(xiàn)
        6.3.3 古土壤層土壤有機(jī)碳同位素分餾
    6.4 本章小結(jié)
第7章 結(jié)論
    7.1 主要結(jié)論
    7.2 有待進(jìn)一步研究的問題
致謝
參考文獻(xiàn)
作者簡(jiǎn)介



本文編號(hào)：3982797